Cho 34,8g hỗn hợp kim loại gồm Al, Fe, Cu thành hai phần bằng nhau.

- Phần 1: Cho vào dung dịch HNO₃ đặc nguội thu được 4,48 lít khí NO₂ ở đktc.

- Phần 2: Cho vào dung dịch HCl dư thu được 8,96 lít khí H₂ (đktc).

Xác định khối lượng Al, Fe trong hỗn hợp ban đầu.

Lời giải:

Chia hỗn hợp làm 2 phần bằng nhau nên khối lượng hỗn hợp kim loại ở mỗi phần là \[\frac{{34,8}}{2} = 17,4(g)\]

Phần 1: Ta có: Fe và Al thụ động với HNO₃ đặc, nguội nên chỉ có Cu phản ứng theo phương trình hoá học: Cu + 4HNO₃ → Cu(NO₃)₂ + 2NO₂ + 2H₂O (1)

Theo đề bài ra: \[{n_{N{O_2}}} = \frac{{4,48}}{{22,4}} = 0,2(mol)\]

Theo PTHH (1): \[{n_{Cu}} = \frac{1}{2}{n_{N{O_2}}} = \frac{1}{2}.0,2 = 0,1(mol)\]

→m_Cu = 0,1. 64 = 6,4 (g)

Phần 2: Cho hỗn hợp kim loại vào dung dịch HCl, Cu không phản ứng, Fe, Al phản ứng theo các PTHH sau:

Fe + 2HCl→ FeCl₂ + H₂ (2)

2Al + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂ (3)

Gọi số mol của Fe, Al trong mỗi phần lần lượt là x, y (mol; x,y > 0)

Vì m_Cu = 6,4 (g) → m_Fe + m_Al = 17,4 – 6,4 = 11 → 56. x + 27. y = 11 (*)

Theo PTHH (2) \[{n_{{H_2}}} = {n_{Fe}} = x(mol)\]

Theo PTHH (3): \[{n_{{H_2}}} = \frac{3}{2}{n_{Al}} = \frac{3}{2}y(mol)\]

Mà \[{n_{{H_2}}} = \frac{{8,96}}{{22,4}} = 0,4(mol)\]→ \[x + \frac{3}{2}y = 0,4\](**)

Giải hệ (*), (**), ta được: x = 0,1; y = 0,2

Vậy khối lượng Al, Fe trong hỗn hợp đầu là:

m_Al = 0,2. 27. 2 = 10,8 (g); m_Fe = 0,1. 56. 2 = 11,2 (g)